import numpy as np
import geatpy as ea


class MyProblem(ea.Problem):  # 继承Problem父类

    def __init__(self):
        name = 'MyProblem'  # 初始化name（函数名称，可以随意设置）
        M = 1             # 初始化M（目标维数）
        maxormins = [-1]  # 初始化maxormins（目标最小最大化标记列表，1：最小化该目标；-1：最大化该目标）
        Dim = 3           # 初始化Dim（决策变量维数x1,x2,x3）
        varTypes = [0] * Dim  # 初始化varTypes（决策变量的类型，元素为0表示对应的变量是连续的；1表示是离散的）
        lb = [0, 0, 0]  # 决策变量下界
        ub = [1, 1, 2]  # 决策变量上界
        lbin = [1, 1, 0]  # 决策变量下边界（0表示不包含该变量的下边界，1表示包含）
        ubin = [1, 1, 0]  # 决策变量上边界（0表示不包含该变量的上边界，1表示包含）
        # 调用父类构造方法完成实例化
        ea.Problem.__init__(self, name, M, maxormins, Dim, varTypes, lb, ub, lbin, ubin)

    def evalVars(self, Vars):  # 目标函数
        x1 = Vars[:, [0]]
        x2 = Vars[:, [1]]
        x3 = Vars[:, [2]]
        f = 4 * x1 + 2 * x2 + x3 # 目标函数的值
        # 采用可行性法则处理约束
        CV = np.hstack(  # hstack是水平顺序堆叠数组（按列）。
            [2 * x1 + x2 - 1, x1 + 2 * x3 - 2, np.abs(x1 + x2 + x3 - 1)])
        return f, CV

    def calReferObjV(self):  # 设定目标数参考值（本问题目标函数参考值设定为理论最优值）
        referenceObjV = np.array([[2.5]])
        return referenceObjV

if __name__ == '__main__':
    # 实例化问题对象
    problem = MyProblem()
    # 构建算法
    algorithm = ea.soea_DE_rand_1_bin_templet(
        problem,
        ea.Population(Encoding='RI', NIND=100),
        MAXGEN=500,  # 最大进化代数。
        logTras=1)  # 表示每隔多少代记录一次日志信息，0表示不记录。
    algorithm.mutOper.F = 0.5  # 差分进化中的参数F
    algorithm.recOper.XOVR = 0.7  # 重组概率
    # 求解
    res = ea.optimize(algorithm,verbose=True, drawing=1, outputMsg=True, drawLog=False, saveFlag=True)
    print(res)
